太阳能设备改制及在棚室水产养殖供暖中的潜在应用

【摘要】：太阳能作为一种丰富清洁的可再生能源，利用前景广阔。为了减少在棚室水产养殖供暖中燃煤锅炉的使用，本文设计了一种经过一定改制的太阳能集热供暖系统，并利用自动控制技术设计了新的养殖池水温自动监控系统。通过比对几种常用集热器性能的优劣，最后选择使用热管式太阳能集热器，并对热管式太阳能集热器进行了理论分析，且通过实验测试了自制的热管式太阳能集热器的性能，其中包括瞬时效率、日平均效率和热损失系数。测试的结果表明热管式太阳能集热器的日平均效率在36%左右。热管的单向导热特性大大减少了通过集热器的热量损失。在太阳能热水的存储方式上确定使用地下埋藏方式保温，比较几种常用保温材料的保温性能，运用FLUENT6.3软件模拟分析太阳能地下储热水箱的散热问题，得出储热水箱的储热效能主要取决于材料导热率和厚度以及环境温度。 对于水产棚室养殖池的水温控制，此次设计的水温自动监控系统是以西门子S7-200PLC为控制核心，利用智能温度模块对养殖池和太阳能储热水箱的水温进行温度信号采集和处理。使系统优先使用太阳能储热水箱中的热水，在热水不足时启用原有燃煤锅炉供热系统供水，结合采用PID算法实现对育苗池水温的自动恒温控制。温控系统实验调试结果表明，该控制系统动态响应快、超调量低、静态误差小，能很好的满足育苗池池水温恒温的控制要求。 【关键词】：太阳能利用 集热器 集热效率 PID控制 恒温系统
【学位授予单位】：浙江海洋学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S969.33
【目录】：

• 目录8-9
• 摘要9-10
• ABSTRACT10-11
• 第一章 绪论11-17
• 1.1 课题研究背景、目的及意义11-13
• 1.1.1 课题研究背景11
• 1.1.2 太阳能利用的意义11-13
• 1.2 国内外太阳能发展情况13-14
• 1.3 水产养殖领域供暖现状14-15
• 1.4 本课题主要研究内容15-17
• 第二章 基于水产养殖棚室供暖的太阳能系统构建17-43
• 2.1 材料与方法18-28
• 2.2 结果28-33
• 2.3 讨论33-43
• 第三章 棚室水产养殖新型水温调节系统的设计研究43-56
• 3.1 温控系统设计44-51
• 3.2 系统调试51-54
• 3.3 结果讨论54-56
• 第四章 总结与展望56-58
• 4.1 总结56
• 4.2 问题与展望56-58
• 参考文献58-62
• 致谢62-63
• 在读期间发表的学术论文及研究成果63

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